Željezo u krvi

Ukupni sadržaj željeza u ljudskom tijelu iznosi približno 4,2 g. Otprilike 75-80% ukupnog željeza nalazi se u hemoglobinu, 20-25% željeza je u rezervi, 5-10% se nalazi u mioglobinu, 1% se nalazi u respiratornim enzimima koji kataliziraju procese disanja u stanicama i tkivima. Željezo svoju biološku funkciju obavlja uglavnom kao dio drugih biološki aktivnih spojeva, prvenstveno enzima. Enzimi koji sadrže željezo obavljaju četiri glavne funkcije:

• prijenos elektrona (citokromi, željezo-sumporni proteini);
• transport i skladištenje kisika (hemoglobin, mioglobin);
• sudjelovanje u stvaranju aktivnih centara oksidacijsko-redukcijskih enzima (oksidaze, hidroksilaze, SOD itd.);
• transport i taloženje željeza (transferin, hemosiderin, feritin).

Homeostaza željeza u tijelu osigurana je, prije svega, regulacijom njegove apsorpcije zbog ograničene sposobnosti tijela da izluči ovaj element.

Postoji jasan obrnuti odnos između statusa željeza u ljudskom tijelu i njegove apsorpcije u probavnom traktu. Apsorpcija željeza ovisi o:

• dob, status željeza u tijelu;
• stanja gastrointestinalnog trakta;
• količina i kemijski oblici dolaznog željeza;
• količine i oblici ostalih sastojaka hrane.

Referentne vrijednosti za koncentraciju željeza u serumu

Dob	Koncentracija željeza u serumu
	Mcg/dl	µmol/l
Novorođenčad	100-250	17,90-44,75
Djeca mlađa od 2 godine	40-100	7,16-17,90
Djeca	50-120	8,95-21,48
Odrasli:
Muškarci	65-175	11,6-31,3
Žene	50-170	9,0-30,4

Normalno lučenje želučanog soka neophodno je za optimalnu apsorpciju željeza. Uzimanje klorovodične kiseline potiče apsorpciju željeza kod aklorhidrije. Askorbinska kiselina, koja reducira željezo i s njim tvori kelatne komplekse, povećava dostupnost ovog elementa, kao i druge organske kiseline. Druga komponenta hrane koja poboljšava apsorpciju željeza je "faktor životinjskih proteina". Jednostavni ugljikohidrati poboljšavaju apsorpciju željeza: laktoza, fruktoza, sorbitol, kao i aminokiseline poput histidina, lizina, cisteina, koje s željezom tvore lako apsorbirajuće kelate. Apsorpciju željeza smanjuju pića poput kave i čaja, čiji polifenolni spojevi čvrsto vežu ovaj element. Stoga se čaj koristi za sprječavanje povećane apsorpcije željeza kod pacijenata s talasemijom. Razne bolesti imaju značajan utjecaj na apsorpciju željeza. Povećava se kod nedostatka željeza, anemije (hemolitičke, aplastične, perniciozne), hipovitaminoze B6 _i hemokromatoze, što se objašnjava povećanom eritropoezom, iscrpljivanjem zaliha željeza i hipoksijom.

Suvremeni koncepti apsorpcije željeza u crijevima pripisuju središnju ulogu dvjema vrstama transferina - mukoznom i plazmatskom. Mukozni apotransferin enterociti izlučuju u crijevni lumen, gdje se kombinira sa željezom, nakon čega prodire u enterocit. U potonjem se oslobađa željeza, nakon čega ulazi u novi ciklus. Mukozni transferin se ne stvara u enterocitima, već u jetri, iz koje ovaj protein ulazi u crijevo žuči. Na bazalnoj strani enterocita, mukozni transferin predaje željezo svom plazmatskom analogu. U citosolu enterocita, dio željeza uključen je u feritin, većina se gubi tijekom deskvamacije stanica sluznice, koja se događa svaka 3-4 dana, a samo mali dio prelazi u krvnu plazmu. Prije uključivanja u feritin ili transferin, dvovalentno željezo se pretvara u trovalentno. Najintenzivnija apsorpcija željeza događa se u proksimalnim dijelovima tankog crijeva (u dvanaesniku i jejunumu). Plazma transferin isporučuje željezo tkivima koja imaju specifične receptore. Ugradnji željeza u stanicu prethodi vezanje transferina na specifične membranske receptore, čijim gubitkom, na primjer, u zrelim eritrocitima, stanica gubi sposobnost apsorpcije ovog elementa. Količina željeza koja ulazi u stanicu izravno je proporcionalna broju membranskih receptora. Željezo se oslobađa iz transferina u stanici. Zatim se plazmatski apotransferin vraća u cirkulaciju. Povećanje potrebe stanica za željezom tijekom njihovog brzog rasta ili sinteze hemoglobina dovodi do indukcije biosinteze receptora transferina, i obrnuto, s povećanjem rezervi željeza u stanici, broj receptora na njezinoj površini se smanjuje. Željezo oslobođeno iz transferina unutar stanice veže se na feritin, koji dostavlja željezo u mitohondrije, gdje se uključuje u sastav hema i drugih spojeva.

U ljudskom tijelu željezo se stalno preraspodjeljuje. U kvantitativnom smislu, najvažniji je metabolički ciklus: plazma → crvena koštana srž → eritrociti → plazma. Osim toga, funkcioniraju sljedeći ciklusi: plazma → feritin, hemosiderin → plazma i plazma → mioglobin, enzimi koji sadrže željezo → plazma. Sva tri ova ciklusa međusobno su povezana putem plazmatskog željeza (transferina), koji regulira raspodjelu ovog elementa u tijelu. Tipično, 70% željeza iz plazme ulazi u crvenu koštanu srž. Zbog razgradnje hemoglobina, dnevno se oslobađa približno 21-24 mg željeza, što je višestruko veće od unosa željeza iz probavnog trakta (1-2 mg/dan). Više od 95% željeza ulazi u plazmu iz sustava mononuklearnih fagocita, koji fagocitozom apsorbiraju više od 10 ¹¹ starih eritrocita dnevno. Željezo koje uđe u stanice mononuklearnih fagocita ili se brzo vraća u cirkulaciju u obliku feritina ili se pohranjuje za buduću upotrebu. Intermedijarni metabolizam željeza prvenstveno je povezan s procesima sinteze i raspada Hb, u kojima središnju ulogu igra mononuklearni fagocitni sustav. Kod odrasle osobe, transferinsko željezo u koštanoj srži ugrađuje se u normocite i retikulocite pomoću specifičnih receptora, koji ga koriste za sintezu hemoglobina. Hemoglobin koji ulazi u krvnu plazmu tijekom raspada eritrocita specifično se veže za haptoglobin, što sprječava njegovu filtraciju kroz bubrege. Željezo oslobođeno nakon razgradnje hemoglobina u mononuklearnom fagocitnom sustavu ponovno se veže za transferin i ulazi u novi ciklus sinteze hemoglobina. Transferin isporučuje 4 puta manje željeza u druga tkiva nego u crvenu koštanu srž. Ukupni sadržaj željeza u hemoglobinu je 3000 mg, u mioglobinu - 125 mg željeza, u jetri - 700 mg (uglavnom u obliku feritina).

Željezo se iz tijela izlučuje uglavnom eksfolijacijom crijevne sluznice i žuči. Gubi se i kosom, noktima, urinom i znojem. Ukupna količina željeza izlučenog na ovaj način iznosi 0,6-1 mg/dan kod zdravog muškarca, a više od 1,5 mg kod žena reproduktivne dobi. Ista količina željeza apsorbira se iz hrane (5-10% ukupnog sadržaja u prehrani). Željezo iz životinjske hrane apsorbira se nekoliko puta bolje nego iz biljne hrane. Koncentracija željeza ima dnevni ritam, a kod žena postoji veza s menstrualnim ciklusom. Tijekom trudnoće sadržaj željeza u tijelu se smanjuje, posebno u drugoj polovici.

Dakle, koncentracija željeza u serumu ovisi o resorpciji u gastrointestinalnom traktu, nakupljanja u crijevima, slezeni i crvenoj koštanoj srži, o sintezi i razgradnji Hb te njegovom gubitku u tijelu.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]